高中物理人教版必修1教案 速度變化的快慢－加速度

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111 1.5 速度變化的快慢－加速度 【教學(xué)目標(biāo)】 （一）知識(shí)與技能 1、理解加速度的概念。知道加速度是表示速度變化快慢的物理量，知道它的定義、公式、符號(hào)和單位，能用公式 a =進(jìn)行定量計(jì)算。 2、知道加速度是矢量。知道速度改變量與加速度的區(qū)別。 3、知道什么是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。能從勻變速直線運(yùn)v-t圖象理解加速度的意義。 （二）過(guò)程與方法 1、培養(yǎng)學(xué)生利用物理語(yǔ)言分析、思考和辨析的能力。 2、幫助學(xué)生學(xué)會(huì)分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)得出加速度。 3、培養(yǎng)學(xué)生的閱讀自學(xué)能力。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1、利用實(shí)例動(dòng)畫(huà)激發(fā)學(xué)生的求知欲，激勵(lì)其探索的精神。 2、培養(yǎng)合作交流的思想，能主動(dòng)的與他人合作，勇于發(fā)表自己的主張，勇于放棄自己的錯(cuò)誤觀點(diǎn)。 〖教學(xué)重點(diǎn)〗 1、理解加速度的概念。樹(shù)立變化率的思想。 2、利用圖象來(lái)分析加速度的相關(guān)問(wèn)題。 〖教學(xué)難點(diǎn)〗 1、為什么要引入加速度的概念，理解它的意義。 2、加速度的矢量性。 〖教學(xué)方法〗 1、創(chuàng)設(shè)情景，導(dǎo)入目標(biāo)，自主分析－積極探索－表達(dá)交流，得出加速度的概念； 2、通過(guò)分析，強(qiáng)化訓(xùn)練，使學(xué)生真正理解加速度的概念。 〖教學(xué)過(guò)程〗 （一）引入新課 利用多媒體投影播放小汽車(chē)、火車(chē)、飛機(jī)等錄相，提出問(wèn)題，讓學(xué)生思考討論。誰(shuí)的速度“增加”得快？如何來(lái)表示增加的快慢？引入加速度。 （二）進(jìn)行新課 1、對(duì)加速度概念的學(xué)習(xí) 教師活動(dòng)：多媒體展示以上三種交通工具的速度達(dá)到100km/h所用的時(shí)間，啟發(fā)學(xué)生如何表示誰(shuí)的速度增加的快。 學(xué)生活動(dòng)：同學(xué)間展開(kāi)討論、思考。 教師活動(dòng)：幫助總結(jié)。速度的變化量與發(fā)生這一變化所用的時(shí)間的比值來(lái)體現(xiàn)“速度增加的快慢”，用“加速度”來(lái)表示。公式為 學(xué)生活動(dòng)：記憶，反思，討論，體會(huì)。 教師活動(dòng)：提出問(wèn)題： 1、導(dǎo)出加速度的單位是什么？ 2、加速度是一個(gè)怎樣的物理量？ 學(xué)生活動(dòng)：分組展開(kāi)討論，積極的思考，選出代表回答。 教師活動(dòng)：幫助總結(jié)。加速度是矢量，大小可以用公式來(lái)求。它的方向呢？ 學(xué)生活動(dòng)：相互討論，發(fā)表自己的觀點(diǎn)。 教師活動(dòng)：幫助學(xué)生總結(jié)：加速度的方向就是速度變化的方向。在加速直線運(yùn)動(dòng)中，加速度的方向與速度的方向相同。在減速直線運(yùn)動(dòng)中與速度的方向相反。 提出問(wèn)題：請(qǐng)以身邊熟悉的物體的運(yùn)動(dòng)為例進(jìn)行說(shuō)明。 學(xué)生活動(dòng)：以汽車(chē)等交通工具的啟動(dòng)和剎車(chē)為例相互討論，發(fā)表自己的觀點(diǎn)。 2、從v-t圖象來(lái)研究加速度 教師活動(dòng)：提問(wèn)-討論-投影 （1）在勻速運(yùn)動(dòng)中，v恒定，加速度為零。 （2）在勻變速運(yùn)動(dòng)中，v隨著t的變化而變化，加速度為一定值。 （3）勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象，直線的陡度（斜率）表示加速度，加速度大，陡度大；加速度小，陡度小。 學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生討論，建立勇于放棄和修正自己的錯(cuò)誤的觀點(diǎn)。 教師活動(dòng)。依據(jù)圖形確定加速度的大小。 學(xué)生活動(dòng)：獨(dú)立作答，相互討論，正視和改正自己的錯(cuò)誤。 教師總結(jié)：在日常生活中，對(duì)于物體可以問(wèn)它走了多遠(yuǎn)，這是路程的概念；可以問(wèn)它走的多快，這是速度的概念。然而我們的生活中，沒(méi)有與加速度對(duì)應(yīng)的詞語(yǔ)，生活中一般只有籠統(tǒng)的快和慢。這里有時(shí)指速度，有時(shí)指加速度，讓學(xué)生多舉例，激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性。 學(xué)生活動(dòng)：總結(jié)后作答，其他同學(xué)做補(bǔ)充。 （三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng) 加速度是力學(xué)中非常重要的概念，它是力和運(yùn)動(dòng)聯(lián)系的紐帶，掌握它對(duì)今后的學(xué)習(xí)有重要作用。 對(duì)加速度的理解應(yīng)從以下幾個(gè)方面突破：①?gòu)募铀俣鹊亩x和物理意義來(lái)理解，加速度是用比值來(lái)定義的，它是表示質(zhì)點(diǎn)的速度隨時(shí)間變化快慢的物理量，等于質(zhì)點(diǎn)速度對(duì)時(shí)間的變化率。 ②從加速度的矢量性來(lái)理解，加速度是矢量，它的方向由合外力方向決定（在牛頓第二定律中會(huì)有更精確的敘述），加速度的方向決定質(zhì)點(diǎn)速度的變化量的方向。當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度方向是不變的；當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做一般變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度方向可能發(fā)生變化。加速度方向與速度方向沒(méi)有必然聯(lián)系。 ③從加速度的數(shù)值上來(lái)理解，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度在數(shù)值上與質(zhì)點(diǎn)單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量相等。 ④從加速度與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系來(lái)理解，若a與v同向則加速；若a與v反向則減速。a恒定（大小、方向均不變），物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，a＞0勻加速，a＜0勻減速。 （四）實(shí)例探究 關(guān)于加速度概念的理解 ［例1］下列關(guān)于加速度的描述中，正確的是 （ ） A．加速度在數(shù)值上等于單位時(shí)間里速度的變化 B．當(dāng)加速度與速度方向相同且又減小時(shí)，物體做減速運(yùn)動(dòng) C．速度方向?yàn)檎?，加速度方向?yàn)樨?fù) D．速度變化越來(lái)越快，加速度越來(lái)越小 解析：由加速度公式，可知，加速度在數(shù)值上等于單位時(shí)間里速度的變化。故A正確。當(dāng)加速度與速度方向相同時(shí)，速度增大。故B錯(cuò)誤。速度方向?yàn)檎?，加速度方向可以為正（速度增加）也可以為?fù)（速度減?。蔆錯(cuò)誤。加速度表征速度變化的快慢，速度變化越來(lái)越快，加速度越來(lái)越大。故D錯(cuò)誤。 答案A 區(qū)別速度與加速度（兩個(gè)快慢） ［例2］關(guān)于速度和加速度的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是（ ） A．速度變化得越多，加速度就越大 B．速度變化得越快，加速度就越大 C．加速度方向保持不變，速度方向也保持不變 D．加速度大小不斷變小，速度大小也不斷變小 讀題指導(dǎo)：（1）對(duì)于速度，要明確v，Δv，Δv/ t的區(qū)別；（2）速度v與加速度a都是矢量，要注意其方向性。 解析：“速度變化得越多，是指Δv越大，但若所用時(shí)間t也很大，則Δv/ t就不一定大，故A錯(cuò)。 “速度變化得越快，是指速度的變化率Δv/ t越大，即加速度a越大，B正確。 加速度方向保持不變，速度方向可能變，也可能不變，當(dāng)物體做減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，v=0以后就可能反向運(yùn)動(dòng)。故C錯(cuò)。 物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，若加速度的方向與速度方向相同，盡管加速度在變小，但物體仍在加速，直到加速度a=0時(shí)，速度就達(dá)到最大了。故D錯(cuò)。 答案B 速度圖象中加速度的應(yīng)用 ［例3］如圖所示是一個(gè)物體向東運(yùn)動(dòng)的速度圖象。由圖可知在0～10s內(nèi)物體的加速度大小是 ，方向是 ；在10－40s內(nèi)物體的加速度為 ，在40－60s內(nèi)物體的加速度大小是 ，方向是 解析：在0－10s內(nèi)由圖象可以看出速度是增加的：由0增至30m／s，因此其加速度大小為m/s2=3m/s2。這段運(yùn)動(dòng)是加速運(yùn)動(dòng)，故加速度與速度方向相同，向東。在0－40s內(nèi)，速度為30m/s不變，故其加速度為0；在40－60s內(nèi)，速度由30m／s變?yōu)?，是勻減速運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為1.5m/s2，方向與運(yùn)動(dòng)速度方向相反。 答案：3m／s 與速度方向相同 0 1.5m／s2 與速度方向相反 〖課余作業(yè)〗 1、思考P28“思考與討論”欄目中提出的問(wèn)題。 2、完成P29“問(wèn)題與練習(xí)”中的問(wèn)題。 3、閱讀教材P28“科學(xué)漫步”《變化率》短文，思考并回答文后提出的問(wèn)題。 “問(wèn)題與練習(xí)”參考答案 1、A型號(hào)：平均加速度為2.46m/s2 B型號(hào)：平均加速度為2.10m/s2 C型號(hào)：平均加速度為1.79m/s2 2、A：有，如：勻速運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)。 B：有，如：一輛汽車(chē)用1分鐘時(shí)間從靜止加速到100km/h；另一輛汽車(chē)用11秒時(shí)間從靜止加速到80km/h C：有，如：一輛向西行駛并在急剎車(chē)的汽車(chē)。 D：有，如：一輛汽車(chē)從靜止開(kāi)始加速行駛的過(guò)程中，司機(jī)逐漸減小油門(mén)，汽車(chē)速度逐 漸增加，但加速度越來(lái)越小。 3、a的加速度最大，因?yàn)樵谙嗤瑫r(shí)間內(nèi)，a的速度變化最大。 a的加速度為0.625 m/s2，加速度與速度同方向。 b的加速度為0.083 m/s2，加速度與速度同方向。 c的加速度為-0.25 m/s2，加速度與速度反方向。 4、解析：過(guò)第一個(gè)光電門(mén)時(shí)的速度可為 過(guò)第二個(gè)光電門(mén)時(shí)的速度可為 所以 111